CN114948592A - 一种膝关节康复设备 - Google Patents

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CN114948592A CN202210539728.6A CN202210539728A CN114948592A CN 114948592 A CN114948592 A CN 114948592A CN 202210539728 A CN202210539728 A CN 202210539728A CN 114948592 A CN114948592 A CN 114948592A
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backrest
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electric push
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赵东亮
曹向阳
陈皓宇
夏厚纲
毛志帮
李娜
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Abstract

本申请涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种膝关节康复设备。为了解决，一定程度上可以解决现有膝关节康复设备功能单一、操作不便捷的问题。所述膝关节康复设备包括：设置有靠背和座板的座椅、与所述靠背连接的第一移动机构和第一角度调节机构，所述靠背通过所述第一角度调节机构与所述座板转动连接；所述第一移动机构用于在水平方向上移动所述靠背；与所述座板连接的第二角度调节机构和小腿支架，所述小腿支架通过所述第二角度调节机构与所述座板转动连接，所述小腿支架用于支撑患者小腿；与所述小腿支架连接的第二移动机构和腿部垫板机构，所述腿部垫板机构通过所述第二移动机构在所述小腿支架上移动，所述腿部垫板机构用于束缚患者小腿。

Description

一种膝关节康复设备
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种膝关节康复设备。
背景技术
膝关节受损患者在骨骼愈合阶段需将小腿部固定以避免二次伤害，但是长时间的固定束缚必然导致患者腿部活动能力下降，具体来说，患者的膝关节会变得僵硬，失去原有的灵活性，腿部肌肉的机能也会下降。因此，患者需要进行康复训练以不断地恢复身体机能。
目前，临床上在给患者进行康复训练时，采用的康复设备结构简单、功能单一，将被设计成截面为三角型结构的垫子放置在患者小腿下方，以达到调节患者大腿与小腿角度的目的，同时为了支撑患者腰部，需要患者穿戴束腰带仰卧于病床上，束腰带连接绳子一端，绳子另一端绕着过设置在病床床尾的定滑轮后再连接一重物，医者通过调节重物的拉力以保证患者受到合适的支撑力，以减轻患者抬腿时的负担。
如此可见，现有的针对膝关节康复治疗的设备比较单一，并且还需要医者在旁辅助看管，患者自主无法进行康复训练，费事费力，且训练效果差。因此，为减轻患者的痛苦，提高疗效，开发一种功能全面、操作便捷的膝关节康复设备是本领域医患人员的迫切需要。
发明内容
为了解决现有膝关节康复设备功能单一、操作不便捷的问题，本申请提供了一种膝关节康复设备。
本申请的实施例是这样实现的：
本申请实施例提供一种膝关节康复设备，包括设置有靠背和座板的座椅，还包括：
与所述靠背连接的第一移动机构和第一角度调节机构，所述靠背通过所述第一角度调节机构与所述座板转动连接；所述第一移动机构用于在水平方向上移动所述靠背；
与所述座板连接的第二角度调节机构和小腿支架，所述小腿支架通过所述第二角度调节机构与所述座板转动连接，所述小腿支架用于支撑患者小腿；
与所述小腿支架连接的第二移动机构和腿部垫板机构，所述腿部垫板机构通过所述第二移动机构在所述小腿支架上移动，所述腿部垫板机构用于束缚患者小腿。
进一步地，所述靠背远离所述座板的一端安装有升降机构和头枕；
所述升降机构包括第一电动推杆、导向柱和直线轴承；
所述第一电动推杆安装在所述靠背内部，所述电动推杆的活动端连接所述头枕；
所述头枕靠近所述靠背的一端面上固定连接有所述导向柱，所述靠背靠近所述头枕的一端面上固定安装有与所述导向柱相对的所述直线轴承；所述导向柱在所述第一电动推杆的驱动下在所述直线轴承中滑动。
进一步地，所述第一移动机构包括第一电机、传动组件、第一丝杠、和与所述第一丝杠连接并传动的第一丝杠滑块；
所述靠背的两侧安装有安装杆；
所述第一电机安装在所述座板的底面上，所述座板两侧端面上安装有所述第一丝杠，所述第一丝杠滑块连接所述安装杆，通过所述传动组件将所述电机的输出轴端和所述丝杠的自由端传动连接。
进一步地，所述传动机构包括主动轮、从动轮和同步带；
所述电机的输出轴端连接有所述主动轮，所述第一丝杠的自由端连接有所述从动轮，所述同步带紧套在所述主动轮和所述从动轮上。
进一步地，所述座板两侧均设置有所述第一角度调节机构，所述第一角度调节机构包括第二电动推杆和第二丝杠滑块；
所述第一丝杠上还连接并传动有所述第二丝杠滑块，所述第二电动推杆的固定端连接在所述第二丝杠滑块上；
所述第一丝杠滑块上连接有轴承，在所述安装杆上的自由端附近开设有通孔，所述轴承嵌套在所述通孔内以将所述第一丝杠滑块与所述安装杆转动连接，所述安装杆的自由端与所述第二电动推杆的活动端连接；
所述第一丝杠滑块比所述第二丝杠滑块靠近所述靠背。
进一步地，所述座板两侧安装有所述第二角度调节机构；
所述第二角度调节机构包括第二电机、与所述第二电机连接的减速机、和固定轴套；
所述减速机的输出轴一端紧固安装所述固定轴套的一端，所述固定轴套的另一端固定连接所述小腿支架；所述减速机的输出轴的轴线与所述小腿支架的轴线相垂直；
所述小腿支架的上表面上安装有倾角传感器，所述倾角传感器用于测量所述小腿支架上表面与所述座板所在的平面之间的角度。
进一步地，安装在所述座板两侧的所述小腿支架相对设置，与所述小腿支架连接的所述第二移动机构包括第三电机、第二丝杠和第三丝杠滑块；
所述第三电机的输出轴通过联轴器连接所述第二丝杠，所述第二丝杠的轴线与所述小腿支架的轴线平行或重合，所述第二丝杠螺纹连接且传动所述第三丝杠滑块；
所述第三丝杠滑块可拆卸连接所述腿部垫板机构。
进一步地，所述腿部垫板机构包括底座；
所述第三丝杠滑块的一端设有凸柱，沿所述凸柱的径向开设有的第一固定孔和第二固定孔，所述第一固定孔的轴线与所述第二固定孔的轴线互相垂直；所述底座一端向内开设有与所述凸柱匹配的凹槽，在所述凹槽的径向开设有第三固定孔；
所述底座和所述第三丝杠滑块一端通过所述凹槽和所述凸柱匹配。
进一步地，所述腿部垫板机构还包括垫板、固定绑带和拉压传感器；
所述垫板与所述底座层叠连接，所述垫板与所述底座之间设置有所述拉压传感器；所述垫板两端连接有固定绑带；
所述拉压传感器用于测量所述垫板受到的压力值以及所述垫板被所述固定绑带拉伸时受到的拉力值。
进一步地，还包括显示屏和显示屏摇臂机构；所述显示屏摇臂机构包括第一摇臂、第二摇臂、固定底板、和活动安装板；
所述第一摇臂转动连接所述第二摇臂，所述第一摇臂和所述第二摇臂的自由端均连接有球性接头，所述第一摇臂通过球型接头与安装在所述靠背一侧的所述固定底板转动连接；所述第二摇臂通过球型接头与所述活动安装板转动连接，所述活动安装板中安装有所述显示屏，通过所述显示屏控制所述膝关节康复设备中的电机和电动推杆。
本申请的有益效果：本申请的膝关节康复设备集多种功能于一体，可进行俯卧屈膝康复训练、膝关节牵引康复训练、直腿抬高康复训练、和坐位伸膝康复训练等，具有多功能性，使用简单方便，患者也可自主进行康复训练，大大提高了膝关节康复训练的效率、也使患者在康复训练中获得舒适体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本申请一个或多个实施例所示出的膝关节康复设备的的结构示意图；
图2为图1的右视图；
图3为图1的后视图；
图4为本申请一个或多个实施例所示出的第二角度调节机构的结构示意图；
图5为本申请一个或多个实施例所示出的第二移动机构和腿部垫板机构的***图；
图示说明：
其中，靠背100；安装杆110；第一移动机构120：第一丝杠121、第一丝杠滑块122；第一角度调节机构130：第二电动推杆131、第二丝杠滑块132；
座板200；
小腿支架300；第二角度调节机构310：第二电机311；第二移动机构320：第二丝杠321、第三丝杠滑块322、凸柱323；腿部垫板机构330：底座331、拉压传感器332、垫板333、固定绑带334、销轴335；
头枕400；升降机构410；
显示屏500；显示屏摇臂机构510：第一摇臂511、第二摇臂512、活动安装板513。
具体实施方式
为使本申请的目的、实施方式和优点更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。
本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语″第一″、″第二″、″第三″等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。
术语″包括″和″具有″以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的所有组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。
术语″设置″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
图1为根据本申请一个或多个实施例所示出的膝关节康复设备的的结构示意图；图2为图1的右视图；图3为图1的后视图。
如图1-图3所示，本申请实施例所示出的一种膝关节康复设备，包括设置有靠背100和座板200的座椅还包括：与靠背100连接的第一移动机构120和第一角度调节机构130，靠背100通过第一角度调节机构130与座板200转动连接；第一移动机构120用于在水平方向上移动靠背100。
与座板200连接的第二角度调节机构310和小腿支架300，小腿支架300通过第二角度调节机构310与座板200转动连接；小腿支架300用于支撑患者小腿。
与小腿支架300连接的第二移动机构320和腿部垫板机构330；腿部垫板机构330通过第二移动机构320在小腿支架300上移动；腿部垫板机构330用于束缚患者小腿。
在一些实施例中，靠背100远离座板200的一端安装有升降机构410和头枕400。头枕400用于支撑患者的头部，头枕400按患者体工学设计为弧形，以增加头部枕靠时的舒适度和稳定性。
其中的升降机构410包括第一电动推杆、导向柱、和直线轴承。第一电动推杆安装在靠背100上，电动推杆的活动端连接头枕400；头枕400靠近靠背100的一端面上固定连接有导向柱，靠背100靠近头枕400的一端面上固定连接有与导向柱相对的直线轴承；导向柱在第一电动推杆的驱动下在直线轴承中滑动从而可以调整头枕400与靠背100之间的距离。
在一些实施例中，第一移动机构120包括第一电机、传动组件、第一丝杠121、和与第一丝杠121连接并传动的第一丝杠滑块122；靠背100的左右两侧安装有安装杆110。
第一电机安装在座板200的底面上，座板200两侧端面上安装有第一丝杠121，第一丝杠滑块122连接安装杆110，通过传动组件将电机的输出轴端和丝杠的自由端传动连接。
需要说明的是，传动机构采用的传动方式可以为齿轮传动、链传动、蜗杆传动或轮传动。本实施例以轮传动为例进行阐述。
其中的传动机构包括主动轮、从动轮和同步带，电机的输出轴端连接有主动轮，第一丝杠121的自由端连接有从动轮，同步带紧套在主动轮和从动轮上。当然使用
在一些实施例中，座板200两侧均设置有第一角度调节机构130，第一角度调节机构130包括第二电动推杆131。
第一丝杠121上还连接并传动有第二丝杠滑块132，第二电动推杆131的固定端连接在第二丝杠滑块132上。
第一丝杠滑块122上连接有轴承，在安装杆110上的自由端附近开设有通孔，轴承套接在通孔内以将第一丝杠滑块122与安装杆110转动连接，安装杆110的自由端与第二电动推杆131的活动端连接；第一丝杠滑块122比第二丝杠滑块132靠近靠背100。
第二电动推杆131伸缩过程中，能带动安装杆110以轴承为轴可绕轴旋转，因此通过控制第二电动推杆131中推杆的伸出长度达到控制靠背100与座板200之间的角度的目的。
在一些实施例中，座板200两侧安装有第二角度调节机构310和小腿支架300，如图4所示为本申请一个或多个实施例所示出的第二角度调节机构的结构示意图，第二角度调节机构310包括第二电机311、与第二电机311连接的减速机、和固定轴套。
减速机的输出轴一端紧固安装固定轴套的一端，固定轴套的另一端固定连接小腿支架300；减速机的输出轴的轴线与小腿支架300的轴线相垂直。
小腿支架300的上表面上安装有倾角传感器，倾角传感器用于测量小腿支架300上表面与座板200所在的平面之间的角度。
图5为本申请一个或多个实施例所示出的第二移动机构和腿部垫板机构的***图。
在一些实施例中，安装在座板200两侧的小腿支架300相对设置。如图5所示，与小腿支架300连接的第二移动机构320包括第三电机、第二丝杠321和第三丝杠滑块322，第三电机的输出轴通过联轴器连接第二丝杠321，第二丝杠321的轴线与小腿支架300的轴线方向平行或重合，第二丝杠321螺纹连接且传动第三丝杠滑块322；第三丝杠滑块322可拆卸连接腿部垫板机构330。
在一些实施例中，腿部垫板机构330包括底座331。
第三丝杠滑块322的一端设有凸柱323，沿凸柱323的径向开设有的第一固定孔和第二固定孔，第一固定孔的轴线与第二固定孔的轴线互相垂直；底座331一端向内开设有与凸柱323匹配的凹槽，在凹槽的径向开设有第三固定孔。
底座331和第三丝杠滑块322一端通过凹槽和凸柱323匹配，第一固定孔和第二固定孔的任意一个和第三固定孔相对齐时，通过销轴335插接在对齐的两个固定孔中，以将底座331和第三丝杠滑块322一端可拆卸连接。
其中的腿部垫板机构330还包括垫板333、固定绑带334和拉压传感器332。
垫板333与底座331层叠连接，垫板333与底座331之间设置有拉压传感器332；垫板333两端连接有固定绑带334。
拉压传感器332用于测量垫板333受到的压力值以及垫板333被固定绑带334拉伸时受到的拉力值。
需要说明的是，当第三固定孔与第一固定孔对齐并***销轴335时，底座331与垫板333相连接的交接面与小腿支架300的轴线平行，此时固定绑带334所在的平面与小腿支架300的轴线垂直，固定绑带334可朝向设备顶端或朝向设备底端；当第三固定孔与第二固定孔对齐并将销轴335***孔中时，底座331与垫板333相连接的交接面与小腿支架300的轴线垂直，此时固定绑带334所在的平面与小腿支架300的轴线平行，固定绑带334可朝向设备或背向设备。
在一些实施例中，膝关节康复设备还包括显示屏500和显示屏摇臂机构。显示屏摇臂机构510包括第一摇臂511、第二摇臂512、固定底板、和活动安装板513。
第一摇臂511转动连接第二摇臂512，第一摇臂511和第二摇臂512的自由端均连接有球性接头，第一摇臂511通过球型接头与安装在靠背100一侧的固定底板转动连接；第二摇臂512通过球型接头与活动安装板513转动连接，活动安装板513中安装有显示屏500，通过显示屏500控制膝关节康复设备中的电机、电动推杆。患者可通过显示屏摇臂机构510根据自己的需求自由地移动或旋转显示屏500，然后通过触摸显示屏中选项的方式控制各机构中的电机和电动推杆。
需要说明的是，本申请的座板200下底端还连接有可伸缩的支撑腿的一端，支撑腿另一端连接有承重板，承重板的地面上安装有万向脚轮，通过设置支撑腿和万向脚轮，可实现自由调节康复设备高度和位置的目的。以及还在座板200远离靠背100的一侧设置有用于束缚患者大腿的大腿绑带。以及以上实施例中的第一电机和第三电机均为步进电机、第二电机311为伺服电机。以及在以上实施例中的靠背100的左右两侧还设置有用于患者防止胳臂的扶手。在此不多赘述。
针对上述实施例中的膝关节康复设备，本申请以下实施例将对其使用方法进行阐述。
在一些实施例中，本申请的膝关节康复设备可进行坐位伸膝康复训练，使用方法如下：
(1)固定设备：将膝关节康复设备移动至平整空旷的地面，将万向脚轮的刹车踩下，使设备固定不动。
(2)患者准备：患者坐在设备的座板200上。
(3)靠背前后位置调节：患者入座后，患者膝关节与座板200前端位置平齐，调整靠背100的前后位置，至贴合患者的后背。
调整靠背前后位置的方法是：手动按下触摸屏上的第一移动机构120的按钮，即可控制座板200下方后侧的第一电机旋转，同时驱动座板200下方左右两侧的第一丝杠121的第一丝杠121滑块进行前后移动，从而达到靠背100相对于固定的座板200进行前后移动的目的。靠背100前后位置调节至适宜患者入座即可。
靠背100位置固定后，使用座板200上的绑带固定患者大腿。
(4)靠背角度调节：手动按下触摸屏上的第一角度调节按钮，即可控制座板200下方左右两侧的第二电动推杆131的伸缩，第二电动推杆131伸缩过程中，能带动安装杆110以轴承为轴可绕轴旋转，因此通过控制第二电动推杆131中推杆的伸出长度达到控制靠背100与座板200之间的角度的目的。
(5)头枕高度调节：手动按下触摸屏上的升降机构410按钮，可控制位于靠背100内部的第一电动推杆的升降，第一电动推杆的活动端固定在头枕400内部，电动推杆的升降即可控制设备头枕400的高度，契合患者的身高，使患者治疗感受更加舒适。
(6)安装腿部垫板机构：将腿部垫板机构330中底座331上的第三固定孔与第一固定孔对齐并***销轴335安装固定好时，底座331与垫板333相连接的面与小腿支架300的轴线平行，最后使用固定绑带334将患者的小腿与垫板333固定。
(7)设定治疗参数：根据坐位伸膝的治疗需求，在触摸屏上设定治疗所需的阻力(N)、次数、单次保持时间(s)、角度与角速度等数据。
(8)启动治疗：按下触摸屏的启动按钮，第二角度调整机构中的第二电机311开始恒扭矩模式运行，带动小腿支架300绕轴运行，并可根据患者情况实现主动/被动治疗模式的切换，同时倾角传感器实时测量小腿支架300与水平面所呈夹角，当达到设定角度时，计时器开始计时，当计时完毕后伺服电机反转并恢复初始角度，此时计数器工作并记录为完成1次运动。
(9)定时结束：当整个治疗过程结束时，第二电机311将复位并停止运行。
在一些实施例中，本申请的膝关节康复设备可进行直腿抬高康复训练，使用方法如下：
(1)固定设备：将膝关节康复设备移动至平整空旷的地面，将万向脚轮的刹车踩下，使设备固定不动。
(2)患者准备：患者坐在设备的座板200上。
(3)靠背前后位置调节：患者入座后，患者膝关节与座板200前端位置平齐，调整靠背100的前后位置，至贴合患者的后背。
调整靠背前后位置的方法是：手动按下触摸屏上的第一移动机构120的按钮，即可控制座板200下方后侧的第一电机旋转，同时驱动座板200下方左右两侧的第一丝杠121的第一丝杠121滑块进行前后移动，从而达到靠背100相对于固定的座板200进行前后移动的目的。靠背100前后位置调节至适宜患者入座即可。
靠背100位置固定后，使用座板200上的绑带固定患者大腿。
(4)靠背角度调节：动按下触摸屏上的第一角度调节按钮，即可控制座板200下方左右两侧的第二电动推杆131的伸缩，第二电动推杆131伸缩过程中，能带动安装杆110以轴承为轴可绕轴旋转，当电动推杆回缩至最短长度，此时靠背100与座板200水平且保持同一高度，也就患者仰卧于处于同一平面的靠背100和座板200上，且患者膝关节以下部位悬空。
(5)头枕高度调节：手动按下触摸屏上的升降机构410按钮，可控制位于靠背100内部的第一电动推杆的升降，第一电动推杆的活动端固定在头枕400内部，电动推杆的升降即可控制设备头枕400的高度，契合患者的身高，使患者治疗感受更加舒适。
(6)小腿支架角度调节：手动按下触摸屏上的第二角度调节机构310按钮，可控制第二电机311运行，并带动小腿支架300绕轴运动，直至小腿支架300与水平面平行，并根据倾角传感器反馈的角度进行自动修正。
(7)安装腿部垫板机构：将腿部垫板机构330中底座331上的第三固定孔与第一固定孔对齐并***销轴335安装固定好时，底座331与垫板333相连接的面与小腿支架300的轴线平行，最后使用固定绑带334将患者的小腿与垫板333固定。
(8)设定治疗参数：根据坐位伸膝的治疗需求，在触摸屏上设定治疗所需的阻力(N)、次数、单次保持时间(s)、角度与角速度等数据。
(9)启动治疗：第二角度调整机构中的第二电机311开始恒扭矩模式运行，带动小腿支架300绕轴运行，并可根据患者情况实现主动/被动治疗模式的切换，同时倾角传感器实时测量小腿支架300与水平面所呈夹角，当达到设定角度时，计时器开始计时，当计时完毕后伺服电机反转并恢复初始角度，此时计数器工作并记录为完成1次运动。
(10)定时结束：当整个治疗过程结束时，第二电机311将复位并停止运行。
在一些实施例中，本申请的膝关节康复设备可进行俯卧屈膝康复训练，使用方法如下：
(1)固定设备：将膝关节康复设备移动至平整空旷的地面，将万向脚轮的刹车踩下，使设备固定不动。
(2)靠背前后位置调节：手动按下触摸屏上的第一移动机构120的按钮，即可控制座板200下方后侧的第一电机旋转，同时驱动座板200下方左右两侧的第一丝杠121的第一丝杠121滑块进行靠近靠背100的方向移动，当靠背100移动到第一丝杠121的最远端时，第一电机停止旋转。
(3)靠背角度调节：动按下触摸屏上的第一角度调节按钮，即可控制座板200下方左右两侧的第二电动推杆131的伸缩，第二电动推杆131伸缩过程中，能带动安装杆110以轴承为轴可绕轴旋转，当电动推杆回缩至最短长度，此时靠背100与座板200水平且保持同一高度(即靠背与座板200之间的角度为180°)。
(4)患者准备：患者面向座椅并俯卧在座椅的靠背100与座板200上，保持膝关节以下部位悬空。
(5)头枕高度调节：手动按下触摸屏上的升降机构410按钮，可控制位于靠背100内部的第一电动推杆的升降，第一电动推杆的活动端固定在头枕400内部，电动推杆的升降即可控制设备头枕400的高度，契合患者的身高，使患者治疗感受更加舒适。
(6)小腿支架角度调节：手动按下触摸屏上的第二角度调节机构310按钮，可控制第二电机311运行，并带动小腿支架300绕轴运动，直至小腿支架300与水平面平行，并根据倾角传感器反馈的角度进行自动修正。
(7)安装腿部垫板机构：将腿部垫板机构330中底座331上的第三固定孔与第一固定孔对齐并***销轴335安装固定好时底座331与垫板333相连接的交接面与小腿支架300的轴线平行，最后使用固定绑带334将患者的小腿与垫板333固定。
(8)设定治疗参数：根据坐位伸膝的治疗需求，在触摸屏上设定治疗所需的阻力(N)、次数、单次保持时间(s)、角度与角速度等数据。
(9)启动治疗：第二角度调整机构中的第二电机311开始恒扭矩模式运行，带动小腿支架300绕轴运行，并可根据患者情况实现主动/被动治疗模式的切换，同时倾角传感器实时测量小腿支架300与水平面所呈夹角，当达到设定角度时，计时器开始计时，当计时完毕后伺服电机反转并恢复初始角度，此时计数器工作并记录为完成1次运动。
(10)定时结束：当整个治疗过程结束时，第二电机311将复位并停止运行。
在一些实施例中，本申请的膝关节康复设备可进行膝关节牵引康复训练，使用方法如下：
(1)固定设备：将膝关节康复设备移动至平整空旷的地面，将万向脚轮的刹车踩下，使设备固定不动。
(2)患者准备：患者坐在设备的座板200上。
(3)靠背前后位置调节：患者入座后，患者膝关节与座板200前端位置平齐，调整靠背100的前后位置，至贴合患者的后背。
调整靠背前后位置的方法是：手动按下触摸屏上的第一移动机构120的按钮，即可控制座板200下方后侧的第一电机旋转，同时驱动座板200下方左右两侧的第一丝杠121的第一丝杠121滑块进行前后移动，从而达到靠背100相对于固定的座板200进行前后移动的目的。靠背100前后位置调节至适宜患者入座即可。
靠背100位置固定后，使用座板200上的绑带固定患者大腿。
(4)靠背角度调节：手动按下触摸屏上的第一角度调节按钮，即可控制座板200下方左右两侧的第二电动推杆131的伸缩，第二电动推杆131伸缩过程中，能带动安装杆110以轴承为轴可绕轴旋转，因此通过控制第二电动推杆131中推杆的伸出长度达到控制靠背100与座板200之间的角度的目的。靠背100与座板200之间的角度适宜患者入座和倚靠即可。
(5)头枕高度调节：手动按下触摸屏上的升降机构410按钮，可控制位于靠背100内部的第一电动推杆的升降，第一电动推杆的活动端固定在头枕400内部，电动推杆的升降即可控制设备头枕400的高度，契合患者的身高，使患者治疗感受更加舒适。
(6)安装腿部垫板机构：将第三固定孔与第二固定孔对齐，即底座331与垫板333相连接的面与小腿支架300的轴线垂直，将销轴335***对齐的孔中安装固定好腿部垫板机构330和小腿支架300。
(7)小腿支架角度调节：手动按下触摸屏上的第二角度调节机构310按钮，可控制第二电机311运行，并带动小腿支架300绕轴运动，直至小腿支架300与水平面平行，并根据倾角传感器反馈的角度进行自动修正。
(8)调整腿部垫板位置：根据患者的小腿长短，控制第二移动机构320的第三电机，使腿部垫板机构330中的垫板333位于患者的踝关节附近。然后将垫板333的朝向沿小腿支架300的轴线方向向外(即底座331比垫板333靠近靠背100)。最后再将患者的脚面与垫板333贴合，通过绑带将腿部垫板机构与患者的脚进行固定。
为达到更好的牵引效果，亦可将垫板333的朝向沿小腿支架的轴线方向向内(即垫板333比底座331靠近靠背100)，将患者的脚掌与垫板333贴合，再使用绑带将腿部垫板机构与患者的脚进行固定，同样达到牵引膝关节的效果。
此过程中必须保证拉压传感器测量方向与牵引方向保持一致。
(9)设定治疗参数：根据膝关节牵引的治疗需求，在触摸屏上设定治疗所需的牵引力(N)，牵引总时长(min)。
(10)启动治疗：按下触摸屏的启动按钮，第二移动机构320中的第三电机开始慢速运行，带动第二移动机构320中的第二丝杠321转动，进而带动安装在第三丝杠滑块上的腿部垫板机构330沿患者小腿进行移动，完成牵拉的动作。此时垫板333上的拉压传感器332可实时测量并反馈牵引力值，设备根据反馈值进行对牵引力的实时修正并保持牵引力为一恒定值。此时计时器开始计时，并且在触摸屏上显示牵引剩余时间。
(11)定时结束：当整个治疗过程结束时，第三电机反向转动，当牵引力值归零时停止运行，第二电机311旋转带动小腿支架300复位，复位后停止运行。
为了方便解释，已经结合具体的实施方式进行了上述说明。但是，上述在一些实施例中讨论不是意图穷尽或者将实施方式限定到上述公开的具体形式。根据上述的教导，可以得到多种修改和变形。上述实施方式的选择和描述是为了更好的解释原理以及实际的应用，从而使得本领域技术人员更好的使用实施方式以及适于具体使用考虑的各种不同的变形的实施方式。

Claims (10)

1.一种膝关节康复设备，包括设置有靠背和座板的座椅，其特征在于，还包括：
与所述靠背连接的第一移动机构和第一角度调节机构，所述靠背通过所述第一角度调节机构与所述座板转动连接；所述第一移动机构用于在水平方向上移动所述靠背；
与所述座板连接的第二角度调节机构和小腿支架，所述小腿支架通过所述第二角度调节机构与所述座板转动连接，所述小腿支架用于支撑患者小腿；
与所述小腿支架连接的第二移动机构和腿部垫板机构，所述腿部垫板机构通过所述第二移动机构在所述小腿支架上移动，所述腿部垫板机构用于束缚患者小腿。
2.如权利要求1所述的膝关节康复设备，其特征在于，所述靠背远离所述座板的一端安装有升降机构和头枕；
所述升降机构包括第一电动推杆、导向柱和直线轴承；
所述第一电动推杆安装在所述靠背内部，所述电动推杆的活动端连接所述头枕；
所述头枕靠近所述靠背的一端面上固定连接有所述导向柱，所述靠背靠近所述头枕的一端面上固定安装有与所述导向柱相对的所述直线轴承；所述导向柱在所述第一电动推杆的驱动下在所述直线轴承中滑动。
3.如权利要求1所述的膝关节康复设备，其特征在于，所述第一移动机构包括第一电机、传动组件、第一丝杠、和与所述第一丝杠连接并传动的第一丝杠滑块；
所述靠背的两侧安装有安装杆；
所述第一电机安装在所述座板的底面上，所述座板两侧端面上安装有所述第一丝杠，所述第一丝杠滑块连接所述安装杆，通过所述传动组件将所述电机的输出轴端和所述丝杠的自由端传动连接。
4.如权利要求3所述的膝关节康复设备，其特征在于，所述传动机构包括主动轮、从动轮和同步带；
所述电机的输出轴端连接有所述主动轮，所述第一丝杠的自由端连接有所述从动轮，所述同步带紧套在所述主动轮和所述从动轮上。
5.如权利要求4所述的膝关节康复设备，其特征在于，所述座板两侧均设置有所述第一角度调节机构，所述第一角度调节机构包括第二电动推杆和第二丝杠滑块；
所述第一丝杠上还连接并传动有所述第二丝杠滑块，所述第二电动推杆的固定端连接在所述第二丝杠滑块上；
所述第一丝杠滑块上连接有轴承，在所述安装杆上的自由端附近开设有通孔，所述轴承嵌套在所述通孔内以将所述第一丝杠滑块与所述安装杆转动连接，所述安装杆的自由端与所
第二电动推杆的活动端连接；
所述第一丝杠滑块比所述第二丝杠滑块靠近所述靠背。
6.如权利要求1所述的膝关节康复设备，其特征在于，所述座板两侧安装有所述第二角度调节机构；
所述第二角度调节机构包括第二电机、与所述第二电机连接的减速机和固定轴套；
所述减速机的输出轴一端紧固安装所述固定轴套的一端，所述固定轴套的另一端固定连接所述小腿支架；所述减速机的输出轴的轴线与所述小腿支架的轴线相垂直；
所述小腿支架的上表面上安装有倾角传感器，所述倾角传感器用于测量所述小腿支架上表面与所述座板所在的平面之间的角度。
7.如权利要求1所述的膝关节康复设备，其特征在于，安装在所述座板两侧的所述小腿支架相对设置，与所述小腿支架连接的所述第二移动机构包括第三电机、第二丝杠和第三丝杠滑块；
所述第三电机的输出轴通过联轴器连接所述第二丝杠，所述第二丝杠的轴线与所述小腿支架的轴线平行或重合，所述第二丝杠螺纹连接且传动所述第三丝杠滑块；
所述第三丝杠滑块可拆卸连接所述腿部垫板机构。
8.如权利要求7所述的膝关节康复设备，其特征在于，所述腿部垫板机构包括底座；
所述第三丝杠滑块的一端设有凸柱，沿所述凸柱的径向开设有的第一固定孔和第二固定孔，所述第一固定孔的轴线与所述第二固定孔的轴线互相垂直；所述底座一端向内开设有与所述凸柱匹配的凹槽，在所述凹槽的径向开设有第三固定孔；
所述底座和所述第三丝杠滑块一端通过所述凹槽和所述凸柱匹配。
9.如权利要求8所述的膝关节康复设备，其特征在于，所述腿部垫板机构还包括垫板、固定绑带和拉压传感器；
所述垫板与所述底座层叠连接，所述垫板与所述底座之间设置有所述拉压传感器；所述垫板两端连接有固定绑带；
所述拉压传感器用于测量所述垫板受到的压力值以及所述垫板被所述固定绑带拉伸时受到的拉力值。
10.如权利要求1所述的膝关节康复设备，其特征在于，还包括显示屏和显示屏摇臂机构；所述显示屏摇臂机构包括第一摇臂、第二摇臂、固定底板、和活动安装板；
所述第一摇臂转动连接所述第二摇臂，所述第一摇臂和所述第二摇臂的自由端均连接有球性接头，所述第一摇臂通过球型接头与安装在所述靠背一侧的所述固定底板转动连接；所述第二摇臂通过球型接头与所述活动安装板转动连接，所述活动安装板中安装有所述显示屏，通过所述显示屏控制所述膝关节康复设备中的电机和电动推杆。
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